PL235771B1 - Kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół - Google Patents

Kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół Download PDF

Info

Publication number
PL235771B1
PL235771B1 PL422063A PL42206317A PL235771B1 PL 235771 B1 PL235771 B1 PL 235771B1 PL 422063 A PL422063 A PL 422063A PL 42206317 A PL42206317 A PL 42206317A PL 235771 B1 PL235771 B1 PL 235771B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bees
birch
treatment
extract
composition
Prior art date
Application number
PL422063A
Other languages
English (en)
Other versions
PL422063A1 (pl
Inventor
Sławomir BAKIER
Sławomir Bakier
Walerij Isidorow
Original Assignee
Politechnika Bialostocka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Bialostocka filed Critical Politechnika Bialostocka
Priority to PL422063A priority Critical patent/PL235771B1/pl
Publication of PL422063A1 publication Critical patent/PL422063A1/pl
Publication of PL235771B1 publication Critical patent/PL235771B1/pl

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół, wywołanego przez przetrwalnikujące bakterie Paenibacillus larvae.
Zgnilec złośliwy amerykański, AFB jest chorobą wywołaną przez bakterie Gram-dodatnie Paenibacillus larvae, które wytwarzają stosunkowo trwałe przetrwalniki w postaci endospor. Należą one do grupy bakterii tlenowych (aerobowych) zdolnych do rozwoju także w warunkach beztlenowych (względne beztlenowce). Paenibacillus larvae porażają i zabijają wyłącznie larwy, natomiast dorosłe pszczoły nie chorują na zgnilec. Pełnią natomiast rolę przenośników endospor. Zakażenie larwy następuje drogą żywieniową w wyniku zużycia pokarmu zanieczyszczonego sporami. Rozwój choroby i śmierć może być spowodowany wniknięciem w organizm larwy już tylko 35 zarodników bakterii, a do zakażenia najmłodszych larw wystarczy zaledwie 10 sporów. Oznacza to, że zgnilec amerykański jest jedną z najbardziej zakaźnych (inwazyjnych) chorób zakaźnych znanych człowiekowi. Inną szczególną cechą jest unikalna żywotność endospor: w warunkach otoczenia mogą pozostać aktywne przez ponad 35 lat, a temperatura 100°C, zabija je dopiero po 5 dniach. Siedliskiem infekcji są szczątki zmarłych z zgnilca larw, z których każda zawiera wiele milionów endospor. Pszczoły robotnice zajmujące się czyszczeniem komórek plastra z resztek zamarłej larwy nieuchronnie zarażają się endosporami, roznosząc je w ulu i zanieczyszczając zapasy miodu oraz pierzgi. Dlatego też, w badaniach laboratoryjnego diagnozowania możliwości rozwoju infekcji w rodzinie pszczelej określa się liczby spor P. larvae w 1 gramie miodu (liczba ta jest czasem bardzo duża - aż do 15 tysięcy).
W Polsce AFB jest chorobą podlegającą obowiązkowi zwalczania z urzędu. O skali potencjalnego zagrożenia świadczą wyniki względnie niedawno przeprowadzonych na terenie całego kraju 5-letnich badań epidemiologicznych (Skubida i in., 2014). Stwierdzono znaczne rozprzestrzenienie bakterii P. larvae, które zostały wykryte w 38% spośród 4090 przebadanych pasiek. Najgorszą sytuację stwierdzono w województwach małopolskim i warmińsko-mazurskim: odpowiednio 71 i 58% zakażonych pasiek, gdyż w pozostałych województwach ten wskaźnik wynosił od 25 do 48%.
Z powodu wyjątkowo silnej ekspansji epidemiologicznej zgnilca złośliwego, w wielu krajach obowiązuje zasada niszczenia zakażonych rodzin pszczelich poprzez wysiarkowanie i spalenie zabitych pszczół wraz z zawartością ula i towarzyszącym sprzętem, lub po zabiciu i spaleniu pszczół konieczne jest termiczne odkażenie uli i sprzętu za pomocą płomienia (Buczek, 2011). W Polsce podejście do problemu nie jest tak radykalne i oprócz zniszczenia chorych rodzin zezwala się na ich leczenie, które powinien nadzorować lekarz weterynarii. W zasadzie do leczenia może być zastosowany tylko jeden zabieg hodowlano-sanitarny: przesiedlanie (pojedyncze, podwójne lub uproszczone według prof. Lipińskiego) chorych rodzin pszczelich. Obowiązkowe jest również zniszczenie wszystkich starych plastrów i zainfekowanych urządzeń (współczesne podejście patrz „Pszczelarstwo”, Nr. 5, 2011). Ta metoda daje wynik pozytywny w leczeniu zakażonych rodzin pszczelich, ale nie gwarantuje całkowitego wyleczenia w fazie klinicznej choroby.
Przez długi okres czasu w celu leczenia chorych rodzin pszczelich na zgnilec amerykański były powszechnie stosowane antybiotyki (tetracyklina, wirginiamycyna, flawomycyna, erytromycyna i inne) lub sulfonamidy. Jednakże poważnym problemem związanym z długotrwałym stosowaniem tych preparatów jest powstanie szczepów bakterii opornych na stosowane antybiotyki. Poza tym, antybiotyki zabijają mikroflorę endogenną pszczół, co niekorzystnie wpływa na ich witalność. Dodatkowym problemem jest skażenie produktów pszczelich pozostałościami leków a to przyczynia się do pogorszenia jakości wyrobów przeznaczonych do spożycia przez ludzi. W związku z tym w krajach Unii Europejskiej stosowanie antybiotyków i sulfonamidów do leczenia pszczół zostało zakazane (Rozporządzenie EEC 2377/90 i późniejszymi poprawkami).
Aktualnie nie istnieją środki farmakologiczne dopuszczone do leczenia chorych na zgnilec amerykański rodzin pszczelich, które mogłyby zastąpić zakazane do użycia antybiotyki i polisulfamidy. Tymczasem badania epidemiologiczne pokazują, że rozprzestrzenienie się bakterii Paenibacillus larvae występuje na terenie całej Polski i wzrasta zagrożenie wystąpienia choroby w postaci klinicznej a wręcz wystąpienia epizootii na znacznym terenie kraju. Każdego roku odnotowuje się nowe ogniska tej choroby w Polsce. Problem ma charakter globalny i dotyczy wszystkich krajów, w których hodowane są pszczoły.
PL 235 771 Β1
Rozwiązanie tego problemu wymaga zastosowania nowych strategii do zwalczania Paenibacillus larvae w rodzinie pszczelej. Nowe podejścia zakładają: hodowlę linii pszczół opornych na zgnilec, metody biologiczne (antagonistycznych bakterii lub bakteriofagów) oraz wykorzystanie naturalnych substancji antybakteryjnych.
Obecnie spośród substancji pochodzenia naturalnego przebadano olejki eteryczne z różnych roślin oraz propolis. Niestety, zastosowanie olejków eterycznych nie doprowadziło do sukcesu. Większość z nich wykazuje relatywnie słabe działanie (MIC, wartość stężeń hamujących rozwój bakterii P. Iarvae na poziomie 250-400 pg/mL), gdyż bardziej aktywne olejki (o wartości MIC mniej 100 pg/mL), w skład których wchodzi tymol wykazują toksyczność wobec pszczół. Propolis jest znacznie skuteczniejszy w odniesieniu do różnego rodzaju drobnoustrojów i w wielu badaniach udokumentowano jego silne działanie na Paenibacillus larvae (Bilikova i in., 2013; lsidorov i in., 2017). Jednak propolis należy do drogich i bardzo poszukiwanych produktów pszczelich, na który popyt ciągle rośnie. Aktywność antybiotyczna propolisu jest związana z wysoką zawartością w nim flawonoidów i innych związków fenolowych.
Powszechnie wiadomym jest, że prekursorem roślinnym propolisu europejskiego są smoliste wydzieliny z powierzchni pączków takich drzew jak: topola czarna (Populus nigra), topola osika (Populus tremula) i brzoza omszona (Betula pubescenś). Dlatego też w badaniach zwróciliśmy uwagę na te propolisodajne rośliny, jako surowce do otrzymania substancji przeciw Paenibacillus larvae. W badaniach wykorzystano ekstrakty z pączków i cienkich, młodych gałązek czterech pospolitych gatunków drzew występujących na terenie Polski: topola czarna, brzoza omszona i brzoza brodawkowata oraz topola osika. Przy czym analizowano ekstrakty uzyskiwane za pomocą rozpuszczalników o różnej polarności takich jak: heksan, eter, metanol.
Testy mikrobiologiczne przeprowadzono z zastosowaniem czterech „dzikich” i jednego referencyjnego szczepu P. Iarvae. Szczepy „dzikie” były wydzielone z obumarłych larw i próbek miodu pobranych z rodzin z objawami klinicznymi zgnilca amerykańskiego na terenie dwóch województw: lubelskiego i podkarpackiego. Skuteczności mikrobiologiczne były poprzedzane dokładną analizą składu chemicznego stosowanych ekstraktów. W wyniku wstępnej selekcji wykazano, że szczególnie aktywne są ekstrakty uzyskiwane z brzozy brodawkowatej i omszonej.
W tabeli 1 przedstawiono stężenie hamujące - MIC, uzyskanych ekstraktów w stosunku do wykorzystanych szczepów bakteryjnych.
Tab. 1. Minimalne stężenie hamujące (MIC, pg/mL) propolisu, ekstraktów roślinnych w odniesieniu do 4 „dzikich” szczepów (KB25, KB35, KB41, KB55) i jednego referencyjnego (LMG 09820) szczepu P. Iarvae
Material/ekstrakt Szczep P. Iarvae Publikacja danych
KB25 KB35 KB4J KB55 l.MG 09820
Ekstrakty z młodych gałązek drzew/ Stężenie ekstraktu pg/mL______________
Brzoza omszona, ekstrakt heksanowy 3,9 3,9 <1,0 <1,0 7,8 Tak
Brzoza omszona, ekstrakt eterowy 15.6 15.6 31,8 31,8 7,8 Tak
Brzoza omszona, ekstrakt metanolowy 62,5 62,5 125 125 62,5 Tak
Brzoza brodawkowata, ekstrakt heksanowy <1,0 <1,0 <1,0 3,9 <1,0 Tak
Brzoza brodawkowata, ekstrakt eterowy 31,8 31,8 31,8 15,6 7,8 Tak
Brzoza brodawkowata, ekstrakt metanolowy 31,8 31,8 62,5 62,5 62,5 Tak
Brzoza brodawkowata ekstrakt za pomocą nadkrytycznego COi <1,0 <1.0 <1,0 <1,0 <1,0 Nic
Brzoza omszona ekstrakt za pomocą nadkrytycznego COi <1,0 <2,5 <2,5 <3,9 <1,0 Nie
Wyniki badań pokazują, że aktywność antybakteryjna badanych ekstraktów jest najwyższa dla preparatów uzyskanych za pomocą heksanu i nadkrytycznego CO2, który ekstrahują związki niepolarne.
Analiza składu chemicznego wykazała, że głównymi składnikami ekstraktów heksanowych z gałązek brzóz są substancje triterpenowe, których udział wynosi od 50% do 80%. Otrzymywanie ekstraktów heksanowych jest stosunkowo kłopotliwe i dodatkowo traci się znaczne ilości rozpuszczalnika ze względu na brak możliwości oddzielenia od nasiąkniętego surowca. Co ma niebagatelny wpływ na koszty ekstrakcji oraz zanieczyszczenie środowiska. Dlatego też postanowiono ekstrakcję heksanem zastąpić ekstrakcją w nadkrytycznym ditlenku węgla.
PL 235 771 Β1
Zastosowano parametry ekstrakcji p = 30 MPa, T = 40°C. Metoda okazała się bardzo efektywna, a skład uzyskanych ekstraktów zbliżony do ekstraktów heksanowych. Uzyskane ekstrakty wykazywały również porównywalną aktywność biologiczną (tab. 1) względem szczepów Paenibacillus larvae, dotyczy to zarówno ekstraktów uzyskanych za pomocą nadkrytycznego CO2 z gałązek brzozy brodawkowatej oraz omszonej.
Istotą wynalazku jest kompozycja do zastosowania w leczeniu zgnilca złośliwego u pszczół, która zawiera ekstrakt z cienkich gałązek brzozy uzyskany za pomocą ekstrakcji w nadkrytycznym ditlenku węgla (CO2) składający się głównie z: triterpenoidów 45 ± 5%, alkanów i alkenów 17 ± 2%, aldehydów alifatycznych 11 ±2%, estrów kwasów alifatycznych 8 ± 2%, alkoholi alifatycznych 7 ± 2% i seskwiterpenoidów 4 ± 2%; który jest zmieszany z wodą i lecytyną w proporcji masowej 10% ekstraktu i 89% wody oraz lecytyny 1%.
Do leczenia zgnilca złośliwego pszczół zastosowano kompozycję po wymieszaniu z syropem cukrowym w proporcjach 1:10 lub profilaktycznie w proporcjach 1:20.
Etapem do uzyskania leku dla pszczół było przygotowanie na bazie uzyskanych ekstraktów za pomocą nadkrytycznego ditlenku węgla z gałązek brzozy (głównie brodawkowatej) preparatu wodnego, który może być wykorzystany, jako dodatek do syropu cukrowego i w tym syropie się rozpuszcza. Ze względu na fakt, że ekstrakty uzyskane z brzozy bardzo źle się rozpuszczają w wodzie zastosowano emulgator w postaci lecytyny. Dodatkowo stosując silne mieszanie uzyskano preparat w postaci emulsji wodnej ekstraktów brzozowych, które mogą być podawane profilaktycznie i/lub do leczenia zgnilca złośliwego pszczół.
Tab. 2. Skład chemiczny ekstraktów metodą SFE (CO2, bez modyfikatora) z młodych gałęzi dwóch gatunków brzozy brodawkowatej i brzozy omszonej
Skład grupowy ekstraktu Brzoza omszona (B. pubescens) Brzoza brodawkowata (3. pendula}
Seskwiterpenoidy 37.6 2.8
Fenylopropenoidy alkoholi seskwiterpenowych 3.9 -
Triterpenoidy 15.4 45.5
Flawonoidy 19,3 0.4
Aldehydy alifatyczne 3.3 11.2
Alkohole alifatyczne 2,4 7.2
Estry kwasów alifatycznych 1.8 8.3
Substancje aromatyczne 2.6 0,4
Alkany & alkeny 7.6 17.1
Inne związki 6.1 7,0
Ogółem 100.0 100,0
Tab. 3. Skład preparatu uzyskiwanego na bazie ekstraktu z brzozy
Składnik Paenipendula Udział masowy [%l
Ekstrakt uzyskany za pomocą nadkrytycznego CO2 z cienkich gałązek brzozy 10
Lecytyna 1
Woda 09
Ogółem 100.0
Preparat zawiera w przybliżeniu 10-cio procentowy roztwór wodny ekstraktu uzyskiwanego za pomocą nadkrytycznego dwutlenku węgla z dodatkiem lecytyny jako emulgatora. Roztwór ten może być podawany pszczołom wraz z syropem w rozcieńczeniu 1:10. Należy zaznaczyć, że preparat rozcieńczony w stężeniu 1:10 z syropem cukrowym (przygotowanym w stężeniu wody do cukru w proporcji 1:1) jest chętnie pobierany przez pszczoły i nie skaża produktów pszczelich. Albowiem te same substancje znajdują się w propolisie, który pszczoły wykorzystują do zabezpieczania rodziny pszczelej przed mikrobami

Claims (2)

1. Kompozycja do zastosowania w leczeniu zgnilca złośliwego u pszczół znamienna tym, że zawiera ekstrakt z cienkich gałązek brzozy uzyskany za pomocą ekstrakcji w nadkrytycznym ditlenku węgla (CO2) składający się głównie z: triterpenoidów 45 ± 5%, alkanów i alkenów 17 ± 2%, aldehydów alifatycznych 11 ± 2%, estrów kwasów alifatycznych 8 ± 2%, alkoholi alifatycznych 7 ± 2% i seskwiterpenoidów 4 ± 2%; który jest zmieszany z wodą i lecytyną w proporcji masowej 10% ekstraktu i 89% wody oraz lecytyny 1%.
2. Kompozycja według zastrz. 1 do zastosowania w leczeniu zgnilca złośliwego u pszczół znamienna tym, że stosowana jest po wymieszaniu z syropem cukrowym w proporcjach 1:10 lub profilaktycznie w proporcjach 1:20.
PL422063A 2017-06-29 2017-06-29 Kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół PL235771B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422063A PL235771B1 (pl) 2017-06-29 2017-06-29 Kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422063A PL235771B1 (pl) 2017-06-29 2017-06-29 Kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL422063A1 PL422063A1 (pl) 2019-01-02
PL235771B1 true PL235771B1 (pl) 2020-10-19

Family

ID=64899055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL422063A PL235771B1 (pl) 2017-06-29 2017-06-29 Kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235771B1 (pl)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1399917B1 (it) * 2010-05-04 2013-05-09 Univ Degli Studi Milano Metodo per la profilassi e il controllo delle infezioni patogene delle api, e relativa composizione
CL2014000243A1 (es) * 2014-01-30 2014-08-01 Univ Del Desarrollo Composición biocida para el control de plagas que afectan a abejas melíferas, que comprende un extracto soluble en agua de olea europea (olivo); uso de la composición; y método para controlar plagas que afectan a abejas.
US20170183642A1 (en) * 2014-04-03 2017-06-29 The Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education On Behalf Of The University Of Ne Paenibacillus larvae treatment with phage lysin for american foulbrood disease

Also Published As

Publication number Publication date
PL422063A1 (pl) 2019-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. The efficacy of four common anthelmintic drugs and traditional Chinese medicinal plant extracts to control Dactylogyrus vastator (Monogenea)
Ribeiro et al. Acaricidal activity of Calea serrata (Asteraceae) on Boophilus microplus and Rhipicephalus sanguineus
Alonso-Salces et al. Natural strategies for the control of Paenibacillus larvae, the causative agent of American foulbrood in honey bees: a review
Gaínza et al. Anthelmintic activity in vitro of Citrus sinensis and Melaleuca quinquenervia essential oil from Cuba on Haemonchus contortus
Caruana et al. The efficacy of selected plant extracts and bioflavonoids in controlling infections of Saprolegnia australis (Saprolegniales; Oomycetes)
ES2906261T3 (es) Composición biocida que comprende un extracto de olea europaea soluble en agua para el control de plagas que afecta a abejas melíferas
WO2018051344A1 (en) Compositions comprising a non-pathogenic bacteria and methods for protecting plant and animal hosts from fungal, bacterial and viral diseases
Kim et al. Anti-inflammatory effects of methanol extracts from the Antarctic lichen, Amandinea sp. in LPS-stimulated raw 264.7 macrophages and zebrafish
Rajasekaran et al. Larvicidal activity of plant extracts on Aedes aegypti L
Alam et al. Comparative efficacy of different herbal and modern anthelmintics against gastrointestinal nematodiasis in fowl
Badar et al. In Vitro and In Vivo Anthelmintic Activity of Acacia nilotica (L.) Willd. Ex Delile Bark and Leaves.
Boyko et al. The impact of certain flavourings and preservatives on the survivability of eggs of Ascaris suum and Trichuris suis
Islam et al. In vitro efficacy of some indigenous plants on the inhibition of development of eggs of Ascaridia galli (Digenia: Nematoda)
Ilham et al. Acaricidal activity of crude extract of Annona squamosa against Hyalomma anatolicum (Ixodoidea: Ixodidae)
Amran et al. Methanolic extract of Swietenia macrophylla exhibits antibacterial and antibiofilm efficacy against Gram-positive pathogens
RU2552672C1 (ru) Состав для стимуляции развития пчелиных семей, профилактики и лечения аскосфероза
KRAIKONGJIT et al. Antibacterial effect of plant resin collected from Tetrigona apicalis (Smith, 1857) in Thung Salaeng Luang national park, Phitsanulok
Mulyani et al. In vivo test of rhizophora mucronata mangrove extract from pangandaran coast towards Nile Tilapia Oreochromis niloticus infected by Vibrio harveyi
Fuselli et al. Inhibition of Paenibacillus larvae subsp. larvae by the essential oils of two wild plants and their emulsifying agents
Kamel et al. Propolis as a natural antibiotic to control American foulbrood disease in honey bee colonies
PL235771B1 (pl) Kompozycja do leczenia zgnilca złośliwego pszczół
Karaoğlu et al. Use of Dicranum polysetum extract against Paenibacillus larvae causing American Foulbrood under in vivo and in vitro conditions
Wattanuruk et al. Antioxidant and Anti-acne Activities of Stingless Bee Honey and Propolis Extract
Helaly et al. INFLUENCE OF SOME PLANT EXTRACTS AS ANTISEPTICS TO CONTROL BACTERIAL AND FUNGAL DISEASES OF SILKWORMS, Bombyx mori L.
MA The potential effect of Trivir®(10% carvacrol) as an alternative antibacterial agent for controlling bacterial infections in the African catfish (Clarias gariepinus).